1、齿轮参数测量的传统方法

可以以多种方式测量实际齿廓与设计轮廓的偏差、齿形误差，最简单的方式是使用适配的卡尺在多个螺距处测量齿宽[4]。而应用专用仪器来进行齿轮参数测量，应追溯到1923年德国Zeiss公司研制出一款名为“ToothSurfaceTester”的仪器，它实际上是一种机械展成式渐开线检查仪[5]。1925年Zeiss公司进一步推出了实用型号，该仪器采用了光学玻璃线纹尺作为其长度基准，这标志着齿轮精密测量的开端，而在我国得到广泛应用的VG450就是这款仪器的改进型[6]。

在此之后，齿轮测量研究领域陆续经历了20世纪50年代初出现的机械展成式万能螺旋线检查仪[7]、1965年的光栅式单啮仪[8]、1970年齿轮整体误差测量技术[9]、以Microlog50为代表的数控齿轮测量中心[10]、以及日本大阪精机于20世纪80年代末推出的非接触齿面分析机FS-35[11]等发展阶段，可由图1.1概括说明。

传统齿轮测量技术在经历了以上发展历程后，逐渐表现出多样性和复杂性。而学术界最新的发展趋势如下。使用附加位移传感器的移动探头，通过跟踪描绘理论轮廓来进行测量。已经有一些探头-齿轮检测系统被研制出来，但这些系统不适用于检测小齿轮。所以还有研究者进行了一些尝试来开发出能够测量小机械元件的较小探头[12]。还有一种替代方案是使用坐标测量机来测量实际轮廓，或在固定探头上滚动齿轮[13-15]。光学方法也已被用于测量齿变形[16]，节距误差以及齿廓[17]。Younes等人研究了基于激光的系统来测量直齿圆柱齿轮的厚度，节距和齿面结构的应用[18,19]。

2、齿轮参数测量的视觉方法

传统齿轮测量方法耗时较多，并且成本较高。此外，目前没有一种的测量方法可以有效地精确测量所有齿轮参数，同时显著减少测量时间。

Robinson等人[20]提出了渐开线直齿圆柱齿轮检测系统的设计，其中的测量是使用摄像机和图像分析软件来进行的，他们得出结论，测量精度与当前直齿圆柱齿轮的公差检查方法相当。此外，低成本和易用性使得图像分析测量系统成为有吸引力的替代方案。Sung等人[21]采用小波变换以高精度检测齿轮系统中齿形缺损的位置。他们报告称，利用这种方法可以提高齿轮传动系统的故障检测能力，尤其当故障齿轮旋转的角速度与其他齿轮接近时。E.S.Gadelmawla[22]开发一种非接触式快速测量系统，提出了基于邻域分析的边缘检测算法和相对应的边缘细化算法，最终可较准确地测量出齿轮的相关参数。对于外径为156mm的直齿圆柱齿轮，计算参数和设计值之间的最大差值为±0.101mm。